CN110045569B - 散热系统及投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热系统和投影设备，散热系统包括具有开口区域的外壳、设置在外壳内的电子装置以及设置在所述外壳的开口区域，其特征在于，所述散热系统靠近所述开口区域处设置有用于防护的挡板，所述电子装置设置在所述挡板背离所述开口区域的一侧，所述挡板在与所述电子装置呈一特定角度的范围内避免易燃物质经所述开口区域排出。通过设置挡板，可以避免大功率的电子装置产生异物从外壳的开口区域处飞出来，从而引燃支撑表面或邻近设备放置的物体，造成火灾危险，同时也可以避免外界杂物进入投影设备内部而影响产品的可靠性，本发明可以大幅度提供投影设备的安全性和可靠性。

Description

散热系统及投影设备

技术领域

本发明涉及机械散热领域，尤其是涉及一种散热系统及具有散热系统的投影设备。

背景技术

目前，家用投影机市场具有非常大的市场潜力，各大投影机及电视厂家也非常想在家用投影市场上占有一定的份额，而体积越轻便、亮度更高的产品，越会受消费者青睐，但是体积越小的产品，内部的元器件越密集，如果散热不好，将会使投影机的亮度随着使用的时间增长，亮度衰减加剧，所以对机器的散热提出了更高的要求。

在现有技术中，给温度较高的器件(如DMD)单独加散热装置，并在散热器下方的外壳开口，让散热器和外面的冷空气进行热传递，对机器的散热性能能起到比较好的效果，但是对于功率较大(大于100W)的电子线路，在故障条件下可能会喷出一些物质从外壳的开口处飞出来，从而引燃支撑表面或邻近设备放置的物体，造成火灾危险。

因此，实有必要提供一种新的散热系统以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种散热系统和投影设备，以解决现有技术中散热器中异物飞溅，影响产品可靠性能的问题。

本发明采用的一个技术方案是：提供一种散热系统，包括具有开口区域的外壳、设置在外壳内的电子装置以及设置在所述外壳的开口区域，所述散热系统靠近所述开口区域处设置有用于防护的挡板，所述电子装置设置在所述挡板背离所述开口区域的一侧，所述挡板在与所述电子装置呈一特定角度的范围内避免易燃物质经所述开口区域排出。

优选的，所述特定角度为α，4°≦α≦6°。

优选的，所述挡板的高度为H，宽度为L，

则满足挡板的最小高度Hmin和最小宽度Lmin满足如下关系：

Hmin＝h0-W/tanα-----------------①；

当L≧L2时，

Lmin＝L-----------------------------②

当L<L2时，

Lmin＝L2----------------------------③

其中h0为电子装置相对于外壳的高度；W为电子装置距离挡板的距离；L1为电子装置最高点在α范围内的投影在挡板底部的长度；L2为外壳开口区域的最大宽度。

优选的，所述挡板为纵向延伸的长条形结构。

优选的，所述挡板包括沿纵向方向延伸的纵向挡壁和自所述纵向挡壁弯折延伸的横向挡壁，纵向挡壁的高度为h，W为电子装置到挡板最远端的距离，即横向挡壁远离电子装置一端到电子装置之间的距离为W，则满足

Wmin＝(h0-h)*tanα-------------------------------------④。

优选的，所述纵向挡壁包括分别与位于横向挡壁两侧，并分别与所述横向挡壁相连的第一纵向挡壁和第二纵向挡壁，所述第一纵向挡壁和所述第二纵向挡壁的高度之和为h。

优选的，所述挡板为横向延伸的长条结构，X为挡板到外壳底部之间的距离，D为挡板靠近电子装置的一侧和外壳开口区域的边界重合的宽度

则满足D>2X-----------------⑤。

优选的，所述挡板为防火等级在V-1等级以上的塑料实心板或金属实心板。

优选的，所述挡板为金属丝编制网制成，所述金属丝编制网的中心线间距不大于2mm，且金属丝直径不小于0.45mm。

优选的，所述挡板为带有开孔的金属板，开孔的最大尺寸与挡板厚度正相关，且符合预设要求。

本发明采用的另一个技术方案是：提供一种投影设备，包括如上所述的散热系统。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种散热系统和投影设备，散热系统包括具有开口区域的外壳、设置在外壳内的电子装置以及设置在所述外壳的开口区域，所述散热系统靠近所述开口区域处设置有用于防护的挡板，所述电子装置设置在所述挡板背离所述开口区域的一侧，所述挡板在与所述电子装置呈一特定角度的范围内避免易燃物质经所述开口区域排出。通过设置挡板，可以避免大功率的电子装置产生异物从外壳的开口区域处飞出来，从而引燃支撑表面或邻近设备放置的物体，造成火灾危险，同时也可以避免外界杂物进入投影设备内部而影响产品的可靠性，本发明可以大幅度提供投影设备的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明散热系统第一种实施方式的侧视结构示意图；

图2是本发明散热系统第一种实施方式的俯视结构示意图；

图3是本发明散热系统第二种实施方式的结构示意图；

图4是本发明散热系统第三种实施方式的结构示意图；

图5是本发明散热系统第四种实施方式的结构示意图；

图6是本发明散热系统第五种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种散热系统和投影设备，散热系统通过设置挡板，以解决现有技术中散热器中异物飞溅，影响产品可靠性能的问题。

具体的，散热系统包括具有开口区域的外壳、设置在外壳内的电子装置和散热器。

其中散热器正对所述外壳的开口区域，电子装置具体为功率大于100W的电子线路，由于电子装置的功率极大，在工作过程中极容易产生并喷出温度很高的异物飞溅到开口区域或飞溅到外部环境，从而引燃支撑表面或邻近设备放置的物体，造成火灾危险。

因此需要设置挡板进行阻隔，电子装置设置在挡板背离所述开口区域的一侧，即挡板设置在电子装置与开口区域之间，这样一来阻隔内部飞溅异物，二来阻隔外部异物进入内部影响产品可靠性能。在可选择的其他实施方式中，电子装置还可以为除电子线路以外的其他装置，例如电源、光源等，也是可以采用本发明的结构的。

需要说明的是，电子装置的数量并不仅限于一个，也可以在一个散热系统中具有需要散热的多个电子装置的，对应的，挡板设置的位置和数量与电子装置的位置和数量相对应。

挡板的大小和位置决定于需要阻挡的范围，本发明需要保证在电子装置呈一特定角度α的范围内避免异物经过开口区域即可。其中4°≦α≦6°。进一步的，为了保证生产安全，α为不小于5°，在下面的具体实施方式中，我们将以α为5°为例进行解释说明。

下面结合附图和具体实施例进行说明：

实施例一

如图1和图2所示，本发明的散热系统包含外壳101、设置在外壳101的底部的开口区域102、收容在外壳101内的电子装置103、散热器104和挡板105。

其中电子装置103为功率大于100W的电子线路。图1中带箭头的直线表示风的流向，外部冷空气从底部外壳开口区域102流入，经过散热器之103后，带走内部热量，以内部热空气的状态流出。

挡板105设置在电子装置103与开口区域102之间，挡板105的放置位置应超出外壳101的开口区域102靠近电子线路一侧的边缘，挡板将电子线路故障下喷出的物质与外壳的开口区域隔离开，以避免喷出物质从外壳开口区域处出来，引燃支撑表面或邻近放置的设备或物件，造成着火的危险。本实施方式中，挡板为一沿纵向延伸的长条形结构，其高度方向沿纵向或竖直方向延伸，宽度方向上沿平行于电子装置侧壁的方向延伸。

电子装置作为潜在起火电路，挡板的尺寸由电子装置的尺寸、挡板位置和开口区域的尺寸决定。若挡板尺寸过大，会影响散热气流的流动，最终会影响关键部件的散热效率。若挡板尺寸过小则起不到隔离防护的作用。为了保证安全，需要保证在电子装置呈一特定角度α的范围内避免异物经过开口区域即可。具体在本实施方式中，α为5°。

为了尽可能降低挡板对散热的影响，需要找到处于临界状态的挡板的最小尺寸要求，如下给出满足要求的挡板的最小高度Hmin和宽度Lmin。

设h0为电子线路相对于外壳底部的最大高度，h1为电子线路最高点在5°范围内未投影到挡板上高度，W为电子线路距挡板105的最小宽度，L0为电子线路在外壳底部投影上的长度，L1为电子线路最高点在5°范围内的投影在挡板底部的长度，即超出L0部分的长度,L2为外壳101的开口区域102的最大宽度；

挡板的最小高度Hmin可以根据如下公式计算：

h1＝W/tan5°

Hmin＝h0-W/tan5°-----------------①

挡板最小宽度Lmin可以根据如下公式计算：

当L≧L2时，

Lmin＝L-----------------------------②

当L<L2时，

Lmin＝L2----------------------------③

由上述推论可知，挡板的最小尺寸Hmin和Lmin取决于电子装置的尺寸、挡板位置和开口区域的尺寸，其中公式①可以计算出挡板在高度上的最小尺寸，也即实际使用中最优的高度尺寸；通过公式②或公式③可以计算出挡板在宽度上的最小尺寸，也即实际使用中最优的宽度尺寸。公式②和公式③的选用需要参考开口区域的宽度大小，若计算得到的最小宽度值大于开口区域的宽度，则直接采用计算得到的最小宽度值，若计算得到的最小宽度值小于开口区域的宽度，则为了安全考虑，需要以更大的开口区域值作为挡板的宽度值以确保安全。

为了保证挡板的隔离和安全防护的效果，挡板105的材料，可以具有如下选择：

a.防火等级在V-1等级以上的塑料实心板；

b.实心金属材料制成的金属实心板；

c.金属丝编制网，其中金属丝编制网的中心线间距不大于2mm，而且金属丝直径不小于0.45mm；

d.带有开孔的金属板，开孔的最大尺寸与挡板厚度正相关，且符合预设要求。具体的，开孔尺寸必须符合下表1中任何一行的尺寸限值。

表1

上述材料和尺寸的选择一来是为了避免大功率的电子装置产生的异物烧穿或损伤挡板，二来也需要避免异物从挡板的空隙内穿出从而降低隔离效果。

本实施方式的挡板结构简单，安装方便，防护效果好。

实施例二

参照图3所示，为本发明的第二种实施方式，其为在前述实施方式的基础上进行改进，原理和结构大致相同，散热系统包含外壳201、设置在外壳201的底部的开口区域202、收容在外壳201内的电子装置203、散热器204和挡板205，区别仅在于，挡板的结构不同，实施例一的挡板为长条形，可有效地阻挡着潜在起火源5°夹角范围内的熔融金属或燃烧物质，但由于结构的限制，经常存在在挡板的垂直方向上无太多的空间的问题，因此本实施例中将此处挡板设计成L型。

具体的，挡板包括沿纵向方向延伸的纵向挡壁和自所述纵向挡壁弯折延伸的横向挡壁，其中，纵向挡壁的高度为h，W在本实施方式中为电子线路到挡板最远端的距离，即横向挡壁远离电子装置一端到电子装置之间的距离为W，则横向挡壁沿横向延伸的最小长度方向满足：

Wmin＝(h0-h)*tanα-------------------------------------④

在本实施方式中，挡板宽度的尺寸要求与第一种实施方式相同，由②和公式③确定。此外，挡板的材料选择也与实施例一基本相同。

本实施方式可以有效得节省空间体积，利用潜在起火源与外壳201的开口区域202之间的区域设置L型挡板，既能有效防护又能节省空间。

实施例三

参照图4所示，为本发明的第三种实施方式，其为在前述实施方式的基础上进行改进，原理和结构大致相同，散热系统包含外壳301、设置在外壳301的底部的开口区域302、收容在外壳301内的电子装置303、散热器304和挡板305，区别仅在于，挡板的结构不同，实施例一的挡板为长条形，可有效地阻挡着潜在起火源5°夹角范围内的熔融金属或燃烧物质，但由于结构的限制，经常存在在挡板的垂直方向上无太多的空间的问题；而实施例二中的L型挡板对水平方向的宽度要求较大，即要求W较大，若受水平方向空闲结构限制则无法满足最小宽度的要求。因此，本实施方式针对前述实施方式的不足进行改进，将挡板305设计为Z型结构。

具体的，纵向挡壁包括分别与位于横向挡壁两侧，并分别与横向挡壁相连的第一纵向挡壁和第二纵向挡壁，即自壳体301底部延伸出第一纵向挡壁，自第一纵向挡壁弯折延伸形成横向挡壁，自横向挡壁进一步弯折延伸形成第二纵向挡壁，经过两次弯折延伸形成挡板305的结构。在本实施方式中，第一纵向挡壁和所述第二纵向挡壁的高度之和为h。

本实施方式的挡板305的尺寸要求与第二种实施方式基本相同，通过公式①可得出挡板的最小高度，通过公式②或公式③可以得出挡壁的最小宽度，具体方法参照第一种实施方式。

本实施方式的挡板设计弥补了实施例一中长条型挡板和实施例二中L型挡板的不足。从水平和垂直两个维度，缩小了体积，有效地利用了潜在着火源与开口区域之间的空间。

实施例四

参照图5所示，为本发明的第四种实施方式，其为在前述实施方式的基础上进行改进，原理和结构大致相同，散热系统包含外壳401、设置在外壳401的底部的开口区域402、收容在外壳401内的电子装置403、散热器404和挡板405，区别仅在于，挡板的结构不同，此方案的特点是挡板靠近电子电路一端封闭，挡板水平放置。本实施方式作为第二种实施方式的一种特殊情况，即将实施例二中的L型挡板的横向挡壁延长，纵向挡壁缩短以满足空间需求，当纵向挡壁的高度h很小基本等同于挡板水平放置时，即达到一种极值状态就得到第四种实施方式，由于是第二种实施方式的变形，因此本实施方式中挡板405的尺寸要求与第二种实施方式相同。

实施例五

参照图6所示，为本发明的第五种实施方式，其为在前述实施方式的基础上进行改进，原理和结构大致相同，散热系统包含外壳501、设置在外壳501的底部的开口区域502、收容在外壳501内的电子装置503、散热器504和挡板505，区别仅在于，挡板的结构不同，相较于第四种实施方式，此方案的特点是靠近电子电路一端挡板是不封闭的。即直接省略纵向挡壁，以增加散热效果。

即本实施方式的挡板为横向延伸的长条结构，其中X为挡板到外壳底部之间的距离，D为挡板靠近电子装置的一侧和外壳开口区域的边界重合的宽度

则还需要满足D>2X-----------------⑤

D与X之间的条件关系是为了平衡散热效果与阻挡效果，此外，挡板505的尺寸要求参照前述几种实施方式。

本发明还提供一种投影设备，包括激光光源和如上所述散热系统，采用本发明的散热系统可以使得投影设备的安全性和可靠性大大提高。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种散热系统和投影设备，散热系统包括具有开口区域的外壳、设置在外壳内的电子装置以及设置在所述外壳的开口区域，所述散热系统靠近所述开口区域处设置有用于防护的挡板，所述电子装置设置在所述挡板背离所述开口区域的一侧，所述挡板在与所述电子装置呈一特定角度的范围内避免易燃物质经所述开口区域排出。通过设置挡板，可以避免大功率的电子装置产生异物从外壳的开口区域处飞出来，从而引燃支撑散热系统的支撑表面或邻近散热系统放置的物体，造成火灾危险，同时也可以避免外界杂物直接附着在电子装置上而影响产品的可靠性，本发明可以大幅度提供投影设备的安全性和可靠性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种散热系统，包括具有开口区域的外壳、设置在外壳内的电子装置以及设置在所述外壳的开口区域，其特征在于，所述散热系统靠近所述开口区域处设置有用于防护的挡板，所述电子装置设置在所述挡板背离所述开口区域的一侧，所述挡板在与所述电子装置呈一特定角度的范围内避免易燃物质经所述开口区域排出；所述特定角度为α，4°≦α≦6°；所述挡板的高度为H，宽度为L，则满足挡板的最小高度Hmin和最小宽度Lmin满足如下关系：

Hmin＝h0-W/tanα-----------------①；

当L≧L2时，

Lmin＝L-----------------------------②

当L<L2时，

Lmin＝L2----------------------------③

其中h0为电子装置相对于外壳底部的最大高度；W为电子装置距离挡板的距离；L1为电子装置最高点在α范围内的投影在挡板底部的投影长度；L2为外壳开口区域的最大宽度。

2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述挡板为纵向延伸的长条形结构。

3.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述挡板包括沿纵向方向延伸的纵向挡壁和自所述纵向挡壁弯折延伸的横向挡壁，纵向挡壁的高度为h，W为电子装置到挡板最远端的距离，即横向挡壁远离电子装置一端到电子装置之间的距离为W，则满足

Wmin＝(h0-h)*tanα-------------------------------------④。

4.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述挡板包括横向挡壁以及分别位于横向挡壁两侧，并分别与所述横向挡壁相连的第一纵向挡壁和第二纵向挡壁，所述第一纵向挡壁和所述第二纵向挡壁的高度之和为h。

5.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述挡板为横向延伸的长条结构，X为挡板到外壳底部之间的距离，D为挡板靠近电子装置的一侧和外壳开口区域的边界重合的宽度

则满足D>2X-----------------⑤。

6.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述挡板为防火等级在V-1等级以上的塑料实心板或金属实心板。

7.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述挡板为金属丝编制网制成，所述金属丝编制网的中心线间距不大于2mm，且金属丝直径不小于0.45mm。

8.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述挡板为带有开孔的金属板。

9.一种投影设备，其特征在于，包括如权利要求1到8任意一项所述的散热系统。

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